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目的:系膜增生性肾炎是小儿常见的肾脏病,肾小球系膜细胞(GMC)增生及其细胞外基质(ECM)的积聚是肾小球疾病中常见的病理改变,亦是导致肾小球硬化的主要病理基础。GMC增生后分泌大量炎症因子参与1肾小球疾病的演变过程。因此,抑制GMC分泌细胞外基质及细胞因子是防治肾小球炎症进展的关键之一。采用体外培养的大鼠GMC为研究对象,观察血管紧张素
(ACEI)—福辛普利(Fos)对脂多糖(LPS)诱导的大鼠肾小球系膜细胞增殖及其分泌细胞外基质的影响;同时观察ACEI对LPS诱导的GMC分泌ECM及相关因子的影响,提供ACEI对肾脏保护作用的实验依据。
细胞外基质(ECM)成分包括:层粘连蛋白(LN)、纤维连接蛋白(FN)和Ⅳ型胶原(ColⅣ)。相关因子如:转化生长因子β1(TGFβ1)、整合素β1(Itgβ1)和金属蛋白酶组织抑制物-1(TIMP-1)。
方法:建立体外原代培养的大鼠肾小球系膜细胞(GMC),鉴定后3~10代用于实验。实验共分五组:(1)对照组(Ctrl),(2)LPS诱导组(LPS),(3)LPS+Fos1,(4)LPS+Fos2,(5)LPS+Fos3。
①分别于LPS诱导后24、48h收集各组细胞用MTT比色法检测细胞增殖情况,计算细胞抑制率,细胞抑制率=(LPS组OD值一给药组OD值)/LPS组OD值。
②分别于LPS诱导后6、12和24h后收集各组细胞上清液,采用酶联免疫吸附测定(ELISA)方法测定LN、FN、ColⅣ、TGFβ和TIMP-1蛋白的变化。③同时收集细胞、提取RNA,用于半定量荧光RT-PCR测定LNβ2、Itgβ1、TGFβ1和TIMP-1mRNA表达的变化,用2-△△CT法计算各因子mRNA的相对表达量。
结果:1、GMC增殖的变化在24、48h两个时间点中LPS组OD值均明显高于Ctrl组(p<0.01),Fos各组OD值均低于LPS组(p<0.01或p<0.05),说明LPS可诱导GMC增殖,Fos在10-8~10-4M浓度范围中均对LPS诱导的GMC增殖有抑制作用;在同一时间点随Fos浓度增加其抑制率增加,在同一浓度中随时间增加抑制率增加,说明ACEI对LPS诱导GMC增殖的抑制作用具有剂量和时间依赖效应。
2、LN、FN、ColⅣ、TGFβ和TIMP-1蛋白的变化(1)在常规培养情况下的GMC可分泌微量的LN、FN、ColⅣ、TGFβ1和TIMP-1蛋白;(2)LPS组各时间点LN、FN、ColⅣ、TGFβ1和TIMP-1蛋白分泌量明显高于Ctrl组(p<0.01);(3)Fos各组间LN、FN、ColⅣ、TGF-β和TIMP-1蛋白分泌量明显低于LPS组(p<0.01);Fos1、Fos2和Fos3组对LPS诱导GMC分泌ECM及相关因子的抑制作用依次降低。
说明LPS诱导可使GMC中LN、FN、ColⅣ、TGF-β1和TIMP-1蛋白分泌增加;而Fos在10-8~10-4M浓度中均可抑制LPS诱导的LN、FN、ColⅣ、TGF-β1和TIMP-1蛋白的分泌;且Fos对GMC分泌LN、FN、ColⅣ、TGF-β1和TIMP-1的抑制作用呈剂量依赖效应。
3、LNβ2、TGFβ1、Itgβ1和TIMP-1mRNA表达的变化(1)在常规培养情况下的GMC可有微量的LNβ2、Itgβ1、TGFβ1和TIMP-1mRNA表达;(2)LPS组LNβ2、TGFβ1、Itgβ1和TIMP-1mRNA表达在各时间点中表达均高于Ctrl组;(3)Fos各组间LNβ2、TGFβ1、Itgβ1和TIMP-1mRNA表达量均低于LPS组:在Fos1、Fos2和Fos3组对LPS诱导LNβ2、Itgβ1、TGFβ1和TIMP-1mRNA表达抑制作用依次减弱。
说明LPS可刺激GMC中LNβ2、TGFβ1、Itgβ1和TIMP-1mRNA表达量增加,而Fos在10-810-4M浓度中均可抑制LPS诱导的LNβ2、Itgβ1、TGFβ1和TIMP-1mRNA表达;且Fos对其mRNA表达抑制作用呈剂量依赖效应。
结论:LPS可诱导GMC的增殖,Fos以时间-剂量依赖的方式抑制LPS诱导的GMC增殖。LPS可诱导GMC使ECM和相关细胞因子分泌增加,ECM包括LN,FN和ColⅣ;相关细胞因子如TGFβ1、Itgβ1和TIMP-1。Fos对大鼠GMC分泌ECM及相关细胞因子在蛋白与mRNA分子水平均有明显的抑制作用,并呈剂量依赖关系。